Квазипериодическая последовательность резонаторов Фабри–Перо на основе плоских экранов конечной толщины с прямоугольными отверстиями

Abstract

В связи с актуальностью создания новых метаматериалов в последнее время большой интерес вызывают многослойные интерференционные структуры. В результате численного моделирования показано, что конечная последовательность резонаторов Фабри-Перо из плоских экранов конечной толщины с прямоугольными отверстиями в области частот ниже частоты отсечки прямоугольных волноводов имеет способность локализовать электромагнитную энергию в областях резонаторов. Амплитуда поля в резонаторах на резонансных частотах может превышать амплитуду плоской волны, возбуждающей исследуемую структуру, почти на порядок. Увеличение числа резонаторов приводит к увеличению числа резонансов полного прохождения плоской волны через систему резонаторов. На частотах, значительно превышающих частоту отсечки прямоугольных волноводов, данная структура ведет себя как электромагнитный кристалл, у которого есть зоны «запирания» и зоны «пропускания» электромагнитных волн.

У зв'язку з актуальністю створення нових метаматеріалів останнім часом великий інтерес викликають багатошарові інтерференційні структури. У результаті чисельного моделювання показано, що скінченна послідовність резонаторів Фабрі–Перо з плоских екранів скінченної товщини з прямокутними отворами в області частот нижче частоти відсіченя прямокутних хвилеводів має здатність локалізувати електромагнітну енергію в областях резонаторів. Амплітуда поля в резонаторах на резонансних частотах може перевищувати амплітуду плоскої хвилі, яка збуджує досліджувану структуру, майже на порядок. Збільшення числа резонаторів призводить до збільшення числа резонансів повного проходження плоскої хвилі через систему резонаторів. На частотах, які значно перевищують частоту відсічення прямокутних хвилеводів, дана структура поводиться як електромагнітний кристал, у якого є зони «замикання» і зони «пропускання» електромагнітних хвиль.

In connection with the urgency of creating new metamaterials, multilayer interference structures are recently of great interest. The quasiperiodic sequence of Fabry–Perot resonators based on plane screens of finite thickness with rectangular holes are investigated. It is shown that the finite sequence of Fabry–Perot resonators of flat screens of finite thickness with rectangular holes in the frequency region below the cutoff frequency of rectangular waveguides has the ability to localize electromagnetic energy in the regions of the resonators. The amplitude of the field in resonators at resonant frequencies can exceed the amplitude of the plane wave exciting the structure under investigation by almost an order of magnitude. It is established that an increase in the number of resonators leads to an increase in the number of the total passage resonances of a plane wave through a system of resonators. This structure behaves like an electromagnetic crystal that has zones of «blocking» and zones of «transmission» of electromagnetic waves at frequencies much higher than the cutoff frequency of rectangular waveguides.